動物專用抗生素泰地羅新

楊 昆，孫志良，隆雪明

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院，湖南長沙 410128；2.湖南省獸藥飼料監(jiān)察所，湖南長沙 410006；3.湖南省獸藥工程技術(shù)研究中心，湖南長沙 410128)

泰地羅新(tildipirosin)，國際化學(xué)命名為20-脫氧-23-脫氧-5-氧-[3,6-二脫氧-3-(二甲氨基)-β-D-吡喃葡萄糖基]-20,23-二-1-哌啶基泰樂內(nèi)酯，分子式為C41H71N3O8，分子質(zhì)量734.025 u，熔點為 192℃(CAS No.328898-40-4)，是荷蘭英特威公司開發(fā)的動物專用16環(huán)大環(huán)內(nèi)酯類半合成抗生素，是泰樂菌素衍生化產(chǎn)物。目前，作為動物專用藥、以商品名Zuprevo的泰地羅新注射液相繼在歐盟國家和美國[1]批準(zhǔn)使用，而在中國尚未批準(zhǔn)。鑒于泰地羅新對引起豬、牛呼吸道疾病的致病菌具有較顯著的抗菌活性和穩(wěn)定的藥學(xué)性質(zhì)，有較大的市場開發(fā)和應(yīng)用前景，本文擬概述泰地羅新近年來的一些研究情況，以便于泰地羅新新產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用。

1 合成

泰地羅新是繼替米考星和乙酰異戊酰泰樂菌素后，由泰樂菌素半合成制備的大環(huán)內(nèi)酯類抗生素。歐盟報道中，主要由泰樂菌素碘化和哌啶反應(yīng)得到泰地羅新[2]；也有報道，用還原劑將泰樂菌素還原后，得到雷諾菌素化合物，再經(jīng)過調(diào)節(jié)酸堿度的變化、與三苯基膦發(fā)生取代反應(yīng)以及最終在堿性條件下，通過氨化反應(yīng)制得泰地羅新[3]；有工藝稱將堿化泰樂菌素，經(jīng)過一系列的溶解、水解、萃取和合成反應(yīng)生產(chǎn)泰地羅新[4]；與替米考星的合成相似的途徑是，以酒石酸泰樂菌素為原料，先制備出23-羥基-5-0-碳霉胺糖基-泰樂內(nèi)脂，再在亞硝酸鈉、乙酸酐等作用下制備14-醛基-5-0-碳霉胺糖基-泰樂內(nèi)脂，再用哌啶以及正庚烷漿化后，制得泰地羅新[5]，此方法簡便、高效，利于工業(yè)化生產(chǎn)。與替米考星不同之處在于：替米考星和泰樂菌素都含有6-脫氧-D-阿洛糖，而泰地羅新是用2個哌啶環(huán)基在20和23位形成替換[1]。由于對泰樂菌素碘化或乙?；赡芤驗榭臻g阻滯作用，阻止了內(nèi)脂環(huán)的破裂；或哌啶化增強(qiáng)了整個分子的親脂性，使得泰樂菌素衍生物容易被吸收和穿透細(xì)菌的細(xì)胞膜而發(fā)揮更好的抗菌活性[6-7]。

2 藥效學(xué)研究

2.1 抗菌譜及作用機(jī)制

泰地羅新抗菌作用與泰樂菌素相似，對革蘭陽性菌和部分革蘭陰性菌均具有較強(qiáng)的抑菌作用，對致豬、牛呼吸系統(tǒng)疾病的病原菌尤其敏感，如多殺性巴氏桿菌、胸膜肺炎放線桿菌、支氣管敗血波氏桿菌、副豬嗜血桿菌、溶血性曼海姆菌、睡眠嗜組織菌、支原體、螺旋體、布魯菌等，泰地羅新的抑菌作用機(jī)理與泰樂菌素等大環(huán)內(nèi)酯類藥物相同，能與敏感菌的核蛋白體50 S亞基相結(jié)合，抑制、阻止核蛋白肽鏈的合成和延長，進(jìn)而影響細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成。但需注意的是，由于泰地羅新具有3個堿性氨基基團(tuán)，在不同的pH條件下，可形成不同帶電形式，電荷量是破壞細(xì)菌脂質(zhì)的溶解度和穿透革蘭陰性菌外膜關(guān)鍵因素，因此泰地羅新在體外抑菌活性受pH影響較大，在酸性條件下，氨基基團(tuán)質(zhì)子化，致使泰地羅新抑菌活性降低；在堿性條件下，具有較高的抑菌活性[8]。泰地羅新體外抗菌活性(MIC50、MIC90)，據(jù)報道與泰樂菌素和替米考星相比較，對多殺性巴氏桿菌、胸膜肺炎放線桿菌等革蘭陰性菌具有更好的抗菌作用[1]。但是，對胸膜肺炎放線桿菌的抑菌作用不如泰樂菌素和替米考星。

表1 替米考星、泰樂菌素和泰地羅新體外抗菌活性(MIC50，MIC90)

2.2 泰地羅新藥動學(xué)/藥效學(xué)研究

為能夠制定安全、合理的給藥方案、更好地促使泰地羅新的臨床應(yīng)用以及避免耐藥性產(chǎn)生，開展了對泰地羅新藥動學(xué)/藥效學(xué)研究。與藥動學(xué)/藥效學(xué)研究相關(guān)的兩組參數(shù)：24 h內(nèi)藥時曲線下面積/藥物最小抑菌濃度(AUC24 h/MIC)和藥物峰濃度/藥物最小抑菌濃度(Cmax/MIC)。對于濃度依賴性藥物，確定AUC24 h/MIC和Cmax/MIC在合適的區(qū)間內(nèi)，以達(dá)到最好的療效，而對于時間依賴型藥物，藥物濃度以及藥時曲線下面積對治療影響不大，關(guān)鍵在保持藥物大于或等于MIC藥物濃度的時間，使藥物充分和細(xì)菌接觸。藥動學(xué)/藥效學(xué)綜合研究，能有效、直觀地闡明時間、藥物濃度和效應(yīng)三者間關(guān)系，優(yōu)化給藥方案和劑量，實現(xiàn)療效最佳化并減少不良反應(yīng)的發(fā)生[9]。孫美珍等[10]采用20種給藥方案考察泰地羅新抗菌效應(yīng)，以多殺性巴氏桿菌(CVCC1669)感染小鼠，皮下注射泰地羅新，結(jié)果表明，泰地羅新對細(xì)菌的抑菌效果與AUC24 h/MIC相關(guān)性最好(R2=0.851 4)，用WinNonlin軟件進(jìn)一步對泰地羅新抗菌作用和AUC24 h/MIC進(jìn)行擬合分析[11-12]，表明泰地羅新在體內(nèi)的抗菌效果優(yōu)于體外。

3 藥物代謝動力學(xué)

目前，泰地羅新主要在豬、牛和綿羊進(jìn)行藥代動力學(xué)研究。與泰樂菌素和替米考星不同的是，泰地羅新口服用藥吸收率較低，主要給藥方式是肌肉注射和皮下注射。泰地羅新的藥動學(xué)特征是：給藥吸收迅速，達(dá)峰快，體內(nèi)消除時間長，生物利用度高，脂溶性高，組織穿透力強(qiáng)，分布容積大，在肺組織、支氣管道中藥物濃度高、半衰期4 d～6 d，有效濃度維持時間長，這種藥物吸收分布特性，特別適合治療動物肺炎等呼吸系統(tǒng)感染性疾病。EMA進(jìn)行了泰地羅新在牛、豬的藥代動力學(xué)研究[2]，對牛以每千克皮下注射4.00 mg泰地羅新水針劑(Zuprevo?180 mg/mL)，得到Tmax是23 min、最大血藥濃度Cmax是0.7 μg/mL，泰地羅新在組織中的消除半衰期T1/2為9 d，平均滯留時間MRTlast為6 d，絕對生物利用度為78.9% ，由消除計算得到的分布容積Vd/F為49.4 L/kg和血漿清除率CL/F為144 mL/h/kg。對豬得到與牛相似的藥動學(xué)參數(shù)，但T1/2為4 d， MRTlast為4 d，時間相對縮短。在國內(nèi)，廖遠(yuǎn)軍等[13]對泰地羅新注射液進(jìn)行了在豬體內(nèi)，不同濃度泰地羅新給藥的比較藥動學(xué)研究，通過給豬肌肉注射2、4、8 mg/kg 體重 3個不同劑量，分別得到Tmax、Cmax、T1/2與國外報道的相一致結(jié)果，而AUC參數(shù)更優(yōu)，說明生物利用度可能更高。而數(shù)據(jù)中，中劑量組參數(shù)最優(yōu)，與濃度依賴血漿蛋白結(jié)合有關(guān)。孫美珍等[14]對健康豬肌肉注射泰地羅新注射液(4 mg/kg 體重)，得到主要藥代動力學(xué)結(jié)果，說明了泰地羅新注射液在健康豬體內(nèi)吸收迅速、達(dá)峰時間快，消除周期長，分布廣泛。但是，與已有報道進(jìn)行比較，各實驗數(shù)據(jù)差異比較大，這可能與試驗區(qū)域、試驗用動物品種以及藥物使用輔料差異有關(guān)。同時，為闡明泰地羅新在健康和感染情形下在小鼠血液、肺等組織中藥代動力學(xué)參數(shù)的變化，進(jìn)行了進(jìn)一步藥動學(xué)研究，實驗結(jié)果表明：泰地羅新在健康的和感染的小鼠達(dá)峰時間Tmax、消除半衰期T1/2、平均滯留時間MRT和同劑量下Cmax均無顯著性差異，但是在感染小鼠血漿Vz//F和CL/F分別是30.015 L/kg±6.729 L/kg，1.362 L/h/kg±0.212 L/h/kg，都顯著性大于健康小鼠，而同劑量情形下，藥時曲線下面積AUC，顯著性小于健康小鼠。試驗結(jié)果顯示，無論在健康或者感染情形下，對泰地羅新的吸收和分布，都不產(chǎn)生影響。而容積分布、清除率和藥時曲線下面積的差異的原因，目前還不是很明確。泰地羅新廣泛分布于組織中，在組織中的藥物濃度要比在血漿中高，同時隨著對大環(huán)內(nèi)酯類藥物的藥物動力學(xué)和藥效學(xué)研究的深入，同泰拉霉素、替米考星和加米霉素等相比，泰地羅新與肺組織、支氣管等具有更高的親和力，并能在一定時間內(nèi)具有更高的藥效且消除率更低，消除緩慢的優(yōu)勢。最新研究報道關(guān)于泰地羅新在豬扁桃體的藥代動力學(xué)[15]，對扁桃組織的藥物動力試驗很少見諸報道，通過對豬肌肉注射泰地羅新，得到在扁桃體內(nèi)的半衰期T1/2是295 h，血漿中為207 h，扁桃體和血漿中藥時曲線下面積AUC分別為837.796 μg/(mL·h)，8.556 μg/(mL·h)。以上各研究表明，泰地羅新都展現(xiàn)了吸收迅速，達(dá)峰快，體內(nèi)消除時間長，生物利用度高的藥動學(xué)特征，適合用于治療豬、牛肺炎等呼吸系統(tǒng)感染性疾病。

EMA以泰地羅新同位素標(biāo)記物分別對泰地羅新在牛、豬體內(nèi)藥物分布和轉(zhuǎn)化進(jìn)行了代謝研究[2]，并比較了在不同種屬動物間代謝物的差異。其結(jié)果是，泰地羅新在豬、牛的代謝途徑相似，不具有明顯差異性；經(jīng)過體內(nèi)代謝，絕大部分泰地羅新以原形隨糞便和尿液排出體外，少部分經(jīng)過水解開環(huán)后，經(jīng)過去甲基化、羥基化等一些列過程，同大環(huán)內(nèi)酯類藥相似的代謝途徑被代謝排出體外。

3 不良反應(yīng)

該藥吸收迅速，在肺組織中藥物濃度高，半衰期4 d～6 d，有效濃度維持時間長，泰地羅新較少出現(xiàn)不良反應(yīng)，也鮮見對該藥不良反應(yīng)報道。EMA[2]對牛用10倍推薦劑量(40 mg/kg 體重)單次皮下注射，同時1周之內(nèi)依次皮下注射劑量4、2、20 mg/kg 體重(1、3、5倍臨床劑量)，結(jié)果顯示，除了注射部位短暫的臨床不適、腫脹和疼痛之外，未見到其他的不良反應(yīng)。同樣，對豬肌肉分別注射8、12、20 mg/kg 體重泰地羅新，在8 mg/kg 體重和12 mg/kg 體重劑量組中觀察到輕微的抑制現(xiàn)象，在20 mg/kg 體重劑量組中，出現(xiàn)了全身性的肌肉震顫、不能站立、行為異常等表現(xiàn)，在25 mg/kg 體重甚至更高劑量中，出現(xiàn)了死亡現(xiàn)象。泰地羅新大部分以原形藥物伴隨著糞便和尿液排出體外，用量少以及用藥次數(shù)少，該藥的副作用、毒性作用一般不明顯，即使對牛和豬高劑量使用，動物也表現(xiàn)出了良好的耐受性。

4 檢測方法及殘留研究

目前，還未見獸藥典收載對泰地羅新相關(guān)檢測方法，但已有較多文獻(xiàn)報道了泰地羅新在血漿、肺組織、扁桃體以及肌肉中的檢測方法。陳紅麗等[16]開發(fā)了高效液相色譜法測定泰地羅新含量的檢測方法，通過對方法指標(biāo)的考察，得到了一種效能高、靈敏度高的檢測泰地羅新含量的方法，為藥典含量檢測標(biāo)準(zhǔn)制定提供了基本方法。對泰地羅新在動物體內(nèi)的藥動學(xué)研究的實施，合適、靈敏、準(zhǔn)確的檢測方法的建立是重要的先決條件之一。為研究泰地羅新在豬體內(nèi)的藥代動力學(xué)，M Rose等[17]以氘代泰地羅新為內(nèi)標(biāo)物質(zhì)，分別建立泰地羅新在豬、牛血漿、肺組織以及支氣管等檢測方法；廖遠(yuǎn)軍[13]以泰樂菌素為內(nèi)標(biāo)參照物質(zhì)，建立了泰地羅新在豬血漿中的液質(zhì)聯(lián)用檢測方法；孫美珍[10]對泰地羅新在健康和感染小鼠體內(nèi)的比較藥代動力學(xué)，建立了小鼠血漿、肺泡灌洗液以及肺組織中的液質(zhì)聯(lián)用檢測方法，通過對方法性能的評價，最終對實驗小鼠組織樣品實施檢測，取得了很好的結(jié)果。Torres F等[15]對豬扁桃體、血漿中泰地羅新建立了液質(zhì)聯(lián)用檢測方法，并得到了泰地羅新在豬扁桃體內(nèi)的藥物動力學(xué)參數(shù)。同時液質(zhì)聯(lián)用檢測方法靈敏度高、選擇性好、性能穩(wěn)定，前處理方式簡便、快捷，日漸成為藥物藥代動力學(xué)方法研究中重要的檢測工具。

歐盟通過對泰地羅新代謝研究后，確定以泰地羅新為殘留標(biāo)識物。為系統(tǒng)性研究豬體內(nèi)泰地羅新消除規(guī)律[18]，劉偉[19]建立了在豬肌肉、腹脂、肝臟和腎臟等組織中液質(zhì)聯(lián)用檢測方法，通過對高效液相色譜串聯(lián)電噴霧三重四級桿質(zhì)譜條件的優(yōu)化，確定了豬組織中HPLC-MS/MS檢測條件；又開發(fā)了快捷的樣品前處理方法[20]，建立起了檢測豬組織中泰地羅新的濃度方法，適用于研究泰地羅新在豬可食性組織的殘留消除，這既填補(bǔ)了當(dāng)前國內(nèi)對泰地羅新在動物體內(nèi)組織殘留研究空白，也為制定泰地羅新注射液肌肉注射給藥后在豬的休藥期提供了試驗數(shù)據(jù)。結(jié)果表明，泰地羅新在組織中殘留濃度從高到低依次為注射部位、腎臟、肝臟、腹脂和肌肉。綜合歐盟規(guī)定泰地羅新在豬肌肉、腹脂、肝臟、腎臟的最大殘留限量(MRL)分別為1 200、800、5 000、10 000 μg/kg規(guī)定，建議按4 mg/kg 體重劑量肌肉注射泰地羅新后，在豬的休藥期為10 d，這與EMA報道結(jié)論相近[2]。

5 耐藥性研究

對泰地羅新耐藥性研究是指細(xì)菌多次接觸泰地羅新，出現(xiàn)對泰地羅新敏感性下降甚至消失的現(xiàn)象，致使泰地羅新對耐藥菌的療效降低或無效。目前，由于國內(nèi)暫無泰地羅新在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，僅少量文獻(xiàn)[21]對泰地羅新耐藥性問題進(jìn)行研究。國外，Michael G B等[22]、Emmerich I U[23]對抑制蛋白合成能力強(qiáng)于替米考星、泰拉霉素等大環(huán)內(nèi)酯類藥的泰地羅新耐藥性展開研究，考察已知的2種大環(huán)內(nèi)酯類藥耐藥基因erm(42)和msr(E)-mph(E)對泰地羅新耐藥性，結(jié)果顯示，只有msr(E)-mph(E)基因段時，泰地羅新對多殺性巴氏桿菌、溶血性曼海姆菌 MIC值基本無變化，而以erm(42)基因片段單獨(dú)存在和erm(42)、msr(E)-mph(E)混合存在時，多殺性巴氏桿菌、溶血性曼海姆菌對泰地羅新具有明顯的耐藥性。泰地羅新半衰期長，容易誘導(dǎo)細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生。為促進(jìn)泰地羅新的開發(fā)與應(yīng)用，應(yīng)及時開展抗生素后效應(yīng)[24]、防突變濃度和突變選擇窗等的研究[25]，更完整的評價泰地羅新的藥理性質(zhì)。

6 展望

在我國，對泰地羅新尚處于研制評價階段，沒有臨床應(yīng)用。泰地羅新比其他大環(huán)內(nèi)酯類藥物在治療豬、牛呼吸道疾病具有顯著的效果，藥效好，半衰期長，生物利用度高。但是，由于泰地羅新口感性不好，無法同泰樂菌素、替米考星一樣，作為混飼和混飲給藥的形式使用，劑型單一，限制了其在臨床上的應(yīng)用。隨著對泰地羅新藥理性質(zhì)的深入研究，新的制劑不斷開發(fā)，良好的臨床應(yīng)用價值也會得到充分的體現(xiàn)。

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